液體容積測量法測量摩托車發(fā)動機壓縮比

1、摘要:本文在分析國內摩托車發(fā)動機測量壓縮比技術的現狀及缺陷的基礎上,提出了改進的壓縮比測量方法液體測量。文章詳細論述了液體測量方法的原理、關鍵問題以及液體的選擇,為工程設計提供了一定的參考依據。 關鍵詞:發(fā)動機;壓縮比;液體測量 中圖分類號:TP274文獻標識碼:A 由于環(huán)境保護和人類可持續(xù)發(fā)展的要求,低能耗和低污染已成為摩托車發(fā)動機的發(fā)展目標,要求發(fā)動機既要保證良好的動力性又要低油耗,摩托車的壓縮比直接與發(fā)動機的功率、扭矩、油耗、排放密切相關,是影響發(fā)動機性能的一個重要結構參數。 容積測量的方法大多采用液體或者氣體測量。由于氣體受壓力和溫度的作用對其體積影響比較大,目前我國摩托車企業(yè)測量壓縮

2、比的方法主要是液體容積測量法,如圖1所示。 一、體測量方法的關鍵 液體測量方法就是用液體代替燃氣,經過火花塞孔灌入發(fā)動機燃燒工作室。通過測量灌入的液體容積來分別測出汽缸余隙容積Vc、汽缸最大容積Va。從而根據公式計算出發(fā)動機的壓縮比。液體測量方法的關鍵是: 1.由于發(fā)動機燃燒工作室通過火花塞孔形成的是一個單孔容器,在向其中灌入液體時,其中的空氣必須排出干凈。否則測出的容積不等于實際容積。 2.用于測量的液體必須滿足兩個必備的要求:首先,為了防止液體從缸體、活塞環(huán)、活塞形成的密封面泄露,要求液體有一定的粘度。在考慮這一問題時,由于在這幾個密封面中,間隙最大的就是活塞環(huán)的開口間隙,所以在選擇測量液

3、體粘度時,以活塞環(huán)的開口間隙為依據。其次,為了使測量液體能充滿整個燃燒室,液體還必須具有一定的流動性。 二、液體測量方法的原理 由于發(fā)動機燃燒工作室通過火花塞孔形成的是一個單孔容器,如果只往容器中灌入液體,就無法形成一個液體流動的通道。當活塞在其中做往復運動時,不宜測量液體容積的變化。我們考慮應當想辦法讓單孔容器變成雙孔容器。如圖 2所示。 為了把燃燒室中的空氣排干凈,我們在液體通過的路徑上增加了一個泵,以加大液體灌入燃燒工作室的壓力,這有利于空氣的排除。整個液體經過的路徑是: 加壓泵就像一個單向閥,當泵入燃燒室液體后,液體就不能回流。這時液體的流動只能因活塞的移動而流動。量杯 1 的液面在測

4、量的過程中必須高過發(fā)動機燃燒室部位,并要預留一定的容積,以便保證當活塞運動時,從燃燒室中排出的液體容積能用量杯 1 進行計量,便能得出汽缸余隙容積Vc。 對于一個固定的已知測量系統(tǒng)來說,要盡量減小管1、管2,量杯1儲液部分的容積。量杯的計量柱的讀數應分度較小,這樣對液面變化的反應更為靈敏一些。 三、液體粘度的研究及測量液體的選擇 液體在外力作用下流動時,液體分子間的內聚力會阻礙其分子間的相對運動,因而產生一種內摩擦力,這一特性稱為液體的粘性。我們在研究中利用液體的粘性,防止液體從汽缸和活塞環(huán)的結合部位及活塞環(huán)開口處漏出;同時,測量液體的粘性也不能太高,以免粘結在發(fā)動機內腔里面,客觀上造成了測量

5、誤差,影響測量精度。選擇合適粘度的測量液體,對本系統(tǒng)的測量十分重要。但有時產品液油粘度并不合適我們的要求,這是可把兩種不同的液油混合起來使用,這稱為調合油。 我們采用的是發(fā)動機的潤滑機油和煤油的混合物作為測量液體。要保證測量液不泄漏,有兩個方面的因素:液體的粘度和量杯液面高度。第一點上面已經解釋過,第二點可以從活塞環(huán)的密封原理進行解釋。 實際測量中,引起壓縮比測量誤差的因素是多方面的,主要是以下兩個方面:測量液體可能泄漏的影響量杯計量精度的影響。 該系統(tǒng)是用測量液來代替發(fā)動機燃氣進行壓縮比的測量,由于是在冷機狀態(tài)下進行,肯定與發(fā)動機的實際工作狀態(tài)有一定的差異。同時活塞環(huán)與活塞、汽缸形成的迷宮式

6、密封也不可能像熱機狀態(tài)下那樣理想。在通過量杯1的計量柱找活塞的上、下止點時,由于是人眼觀察液面的變化,無可避免存在一定的誤差,從而引起汽缸最大容積和汽缸余歇的誤差。對于汽缸工作容積,如果保持觀察液柱的位置不變,旋轉曲軸,由于這時讀取的是液面的高度差,引起的汽缸工作容積的誤差就要比汽缸最大容積和汽缸余歇的誤差小。故在實際測量中應該使用汽缸工作容積。在測量順序上,如果我們先測量汽缸最大容積,再旋轉曲軸測量汽缸余歇,這時,由于測量液體有一個向下的慣性,可能就會增加液體的泄漏趨勢,應當先測量汽缸余歇,再測量汽缸工作容積。 本文是結合某工業(yè)集團摩托車發(fā)動機氣門相位、壓縮比測量裝置這一課題,對有關摩托車發(fā)動機壓縮比測量方法和裝置進行分析論述的,特別在測量方法的原理、關鍵問題等方面作了較詳細的研究,對摩托車發(fā)動機技術開發(fā)人員在品質控制上有著重要的參考價值。 參考文獻: 1楊光興等.摩托